Wenn Bio-Materialen verrotten, entsteht bekanntlich Wärme. Werden die Abfälle vergärt, bildet sich zusätzlich Biogas, das entweder verbrannt oder in Strom umgewandelt werden kann.
Probiotischer Dünger mit fermentiertem Kompost
Jeder, der einen Garten besitzt, kann aus seinen Küchenabfällen Kompost erzeugen. Damit das Material schneller verrottet, wird es luftig gelagert. Eine Alternative zu diesen gewöhnlichen Kompost-Anlagen ist die Fermentation des organischen Materials. Bei dieser Variante erfolgt die Lagerung anaerob (unter Luftabschluss) wie bei einem landwirtschaftlichen Silo. Im kleinen Maßstab kann man einen Bottich (wie bei der Herstellung von Sauerkraut), einen Plastiksack, eine Tonne oder einen Eimer verwenden. Das Material kann nicht schimmeln, wenn es mit Milchsäure-Bakterien geimpft wird. Das durch die Bakterien belebte und verwandelte Material ist ein besonders wertvoller Dünger. Die fertige Silage riecht wie fermentiertes Gemüse. Auch bei Bokashie-Kompost-Eimern, die innerhalb von Wohnungen verwendet werden, sind Mikro-Organismen im Einsatz. Ein so genannter Fermenter ist außerdem das Herzstück jeder Biogas-Anlage. Durch Zugabe von bestimmten Mikroorganismen kommt unter anaeroben Bedingungen die Gärung des Materials in Gange.
Strom aus Mikroben-Brennstoffzellen (MFC, Microbial fuel cell)
So genannte „Bakterien-Batterien“, die mit Zucker gespeist werden, sind auch ohne Umweg über die Biogas-Erzeugung preisgünstig herstellbar. Sie reichen immerhin für die Beleuchtung einer 40-Watt-Glühbirne, wenn sie in Reihe geschaltet werden. Die Bakterien, die den Zucker oder Kompost zersetzen, heißen Escherichia coli Bakterien. Bei dieser Aufspaltung entsteht unter anderem Wasserstoff. Mit Hilfe von Chemikalien werden dem Wasserstoff Elektronen entzogen und an einen Pol der Batterie geliefert.
Biogas aus der kommunalen Biotonne
Kommunale Kompostier-Anlagen können mit einer Vergärungsanlage für Bioabfälle (Biogas-Fermenter) erweitert werden, um Biogas zu erzeugen. Mit dem Biogas lassen sich zirka 0,5 % des Strombedarfes der Gemeinde-Bewohner abdecken. – Das sind jedenfalls die Erfahrungen in Niddatal-Ilbenstadt (Landkreis Wetterau in Hessen) seit 2007, wo die Bioabfälle von ca. 300.000 Einwohnern verwendet werden. Die Umwandlung von Gas in Strom erfolgt hier in einem Blockheizkraftwerk. Der Entzug von Gärgas nimmt dem Biomaterial nichts von seinem Nährwert für die Pflanzen. Im Gegensatz zu Biomasse-Heizkraftwerken wird das Material nicht verbrannt, sondern es ist nach dem Entzug der Verrottungsenergie weiter als Kompost verwertbar. Eine weitere kommunale Biogas-Anlage ist seit 2013 am Standort Trittau im norddeutschen Schleswig-Holstein in Betrieb. Die Anzahl der Biogasanlagen in Deutschland ist stark steigend. Derzeit sollen es bereits zirka 9.000 Stück sein. (Stand Ende 2016) Die Strom-Erzeugung aus Biogas geschieht in der Regel auf dem Weg der Kraft-Wärme-Koppung (KWK) mit speziellen Gasmotoren und Gasturbinen. KWK bedeutet, dass neben der Stromnutzung auch eine Wärmenutzung erfolgt.
Warmwasser und Fußbodenheizung vom Biomeiler im Hausgarten
In Mertingen-Druisheim (Landkreis Donau-Ries in Bayern) wurde in einem Privatgarten einer der ersten Biomeiler Deutschlands errichtet. Der Aufbau nach dem Vorbild des französischen Pioniers Jean Pain ist sehr einfach und daher von mehreren Personen in Eigenregie möglich. Verschiedene Bioabfälle werden mit dem Häcksler zerkleinert und zu einem großen Hügel zusammengekarrt (oder in einer großen Grube versenkt) und schichtweise mit spiralförmig verlegten Wasserschläuchen durchzogen. In 12 bis 18 Monaten verwandelt sich das angefeuchtete Material durch Bakterien in Kompost. Die dabei entstehende Abwärme von zirka 60 Grad wird auf das Wasser in den Schläuchen (oder Rohren) übertragen. Für die Einfassung eines Garten-Biomeilers kann ein Zaundraht verwendet werden. Auch eine Bepflanzung oder ein Gehäuse aus Holz, Lehm oder Backsteinen ist möglich, damit es gepflegter aussieht. Anleitungen zum Selberbauen findet man in der Permakultur-Szene. Zum Beispiel kann die Abwärme auch direkt in den Boden eines Gewächshauses geleitet werden, um dieses zu temperieren. Diese Form der Energiegewinnung ist ideal, wenn die Bioabfälle nicht zugekauft werden müssen, sondern ein Wald vorhanden ist, wo ausreichend Unterholz zu ernten ist. Auch ein Biomeiler in der Wiener Lobau ist nach dem Vorbild von Jean Pain errichtet.
Biokohle aus Gartenabfällen
Eine weitere Möglichkeit der Energiegewinnung ist die Herstellung von Biokohle aus Grünschnitt, Gartenabfällen und anderem Kompostiermaterial. Die vapothermale Carbonisierung (VTC) ist eine Weiterentwicklung der hydrothermalen Carbonisierung (HTC), um Kohle herzustellen. Hierfür wird das Material in einer Wasserdampf-Umgebung bei Temperaturen bis 250 Grad und 42 bar Druck aufbereitet. Als Ausgangsmaterial sollten nur Abfallprodukte verwendet werden und keine frische Biomasse aus Mais oder Holz. Im Internet findet man auch verschiedene Anleitungen, wie sich Pflanzenkohle mit einfachen Mitteln selbst herstellen lässt.
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Irmgard Brottrager, Dipl.Ing. für Architektur und Innenarchitektur,
Ganzheitliche Raum-Gestaltung und Europäisches Fengshui
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